La sekvan sezonon, Riva faris sian debuton en Serie A por Cagliari la 13an de septembro 1964, en malvenko de 2 kontraŭ 1 kontraŭ Roma, kaj ankaŭ helpis al la klubo eviti retiriĝon, kondukante la teamon al komforta sesa loko en la tabelo, gajnante kuraĝigan 9 golojn en 32 aperoj en la aĝo de 20. Tio estis sekvita per dekunua, sesa, kaj naŭa loko finiĝas en la ligo inter 1965 kaj 1968, dum Riva ankaŭ finiĝis kiel la ligo plej-poentinto por la unua fojo dum la 1966-67 sezono kun 18 goloj, kiel la klubo komencis konstrui eblan titolon gajnanta flanko ĉirkaŭ ilia stelo atakanto: Riva altiris plurajn famajn futbalistojn al Cagliari, kaj la teamo dum tiu periodo havis esencajn ludantojn kiel Enrico Albertosi, Roberto Bonseginsegna, Ricciotti Greatti, Comunardo Niccolai, Mario Martiradonna, Mario Brugnera, Pierluigi Cera, kaj Nené. Riva poste helpis al Cagliari finiĝi en dua loko en kaj la Coppa Italia, malantaŭ Roma, kaj la ligo, kvar poentojn malantaŭ Fiorentina, dum la 1968-69 sezono.
, gajnante la "capocannoniere" titolon por la dua fojo kun 20 goloj en 29 aperoj; Cagliari gvidis en la ligo ĝis la 21-a matĉtago, kiam malvenko hejme al Juventus igis la teamon kapitulaci sian gvidadon.